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@sakai00kou

Amazon Linux 2をローカル環境にAnsibleテスト用途で作成する。

Posted at

はじめに

先日仕事でAnsibleのPlaybookを作成・テストするためにローカル環境でAmazon Linux 2の仮想マシン環境を作ったので残しておこうと思います。

Amazon Linux 2をローカルで動かそうと思ったきっかけ

仕事でよくAnsibleを使ってAWSのEC2向けのコードを書いているのですが、今までは適当なEC2をスポットインスタンスで作成して動作チェック、もとに戻したい場合は新しくEC2を作っていました。

ただ、いちいち新しいEC2を作るのも時間とお金がかかるので、だったらVirtualBox上でEC2（Amazon Linux 2）を実行して、戻したい場合はVirtualBoxのスナップショットでもとに戻せばよいのでは？と思ったのがきっかけです。

環境

今回はVirtualBoxがインストールされているLinuxで仮想マシンを作ってみようと思います。

Windowsで行う場合でも手順はあまり変わりませんが、WindowsのVirtualBoxで行う場合は適宜読み替えてください。

以下、VirtualBoxがインストールされているLinuxホストマシンの構成。
※OSアップグレードしないとなぁ・・・

構成 種別
OS Ubuntu 20.04
仮想化ソフト VirtualBox 6.1.40

やりかた

そもそもAWSの公式ドキュメントに書いてありました。

上記の公式ドキュメントを参考に以下の流れで進めていきたいと思います。

Amazon Linux 2 ローカル実行の仕組み

Amazon Linux 2をローカルで実行するためには、AWSでEC2を作成する場合と同様、初回起動時にcloud-initを動かし、ネットワーク等の基本設定と追加設定を行わせる必要があるようです。

cloud-initで必要となるmeta-dataとuser-dataをISO形式でまとめたファイルを初回起動時に読み込ませることでcloud-initにより基本設定が行えるようにしているとのこと。

ファイル名 説明
meta-data ホスト名やネットワーク設定を記載
user-data EC2作成時に「ユーザデータ」に記載する設定やユーザアカウント設定を記載

仕組みとしてはISOファイルを使った自動インストールと同等の仕組みとなるため、Linuxの自動インストールを行ったことがある方はイメージしやすいかと思います。

seed.iso起動イメージの準備

初期設定を行うcloud-initで必要となるmeta-data、user-dataの作成と、その２つのファイルをまとめたISOイメージの作成を行います。

meta-dataの作成

ホスト名とネットワーク設定を自分のローカル環境に合わせて行います。

meta-data
local-hostname: vm_hostname
# eth0 is the default network interface enabled in the image. You can configure static network settings with an entry like the following.
network-interfaces: |
  auto eth0
  iface eth0 inet static
  address 192.168.1.10
  network 192.168.1.0
  netmask 255.255.255.0
  broadcast 192.168.1.255
  gateway 192.168.1.254

尚、AWSのドキュメントでは、IPアドレスを固定した上記のようなネットワーク設定が書かれていますが、実際のEC2の構成になるべく合わせたいのであれば、meta-dataの設定をDHCP用の設定にすることで、EC2で作成される構成に近い構成になると思います。

但し、DHCPなのでどのアドレスが割り振られるかわからなかったり、ローカルにDHCPサーバが必要となったりするため、よほどの理由がなければIPアドレスを固定したほうが良いかと思います。

SSH公開鍵の作成

今回はAWSでEC2接続する際に使っている秘密鍵を使いまわしてローカル接続時にも同じ秘密鍵で接続できるようにしたいので、EC2接続する際に使っている秘密鍵から公開鍵を生成しておきます。

SSH公開鍵の作成
ssh-keygen -y -f [キーペア名].pem

上記コマンドを実行して出力される結果を控えておきます。（以下出力例）

コマンド実行結果例
ssh-rsa AAAAB3NzaC1(以下略)==

もし、Windowsでコマンド実行が難しかったり、生成するのが面倒であれば、EC2の/home/ec2-user/.ssh/authorized_keysファイルに記載されている公開鍵情報を控えて使っても問題ありません。

user-dataの作成

user-dataもAWSのドキュメントに記載されている内容を基に作っていきます。

但し、ドキュメントに記載されている内容そのままでは使い勝手が悪いため、以下について追加でuser-dataに盛り込んでおきます。

SSH公開鍵認証の設定

ドキュメントに記載されている設定では黒いコンソール画面からのログインしか許可されず、リモートからのSSHログインができないため、先程出力させた公開鍵の情報を追加し、SSHログインできるようにしておきます。

ssh_authorized_keysの項目を追加し、後述する設定のように行頭にハイフンとスペースを入力した後、ssh-keygenコマンドで出力した結果かEC2のauthorized_keysファイルに記載されている公開鍵をそのままコピペすればOKです。

もし複数authorized_keysを登録したい場合は、改行して同じ書き方で記載すれば複数登録できます。

DNSの設定

ドキュメントに記載されている設定ではDNSの設定が行われず、yum等によるパッケージインストールも行えないので、以下のQAを参考にuser-dataに盛り込んでおきます。

設定方法として2つ紹介されていますが、今回は1ファイルの設定だけで済むオプション2の方法を盛り込み、ifcfg-ethXの修正のみで設定したいと思います。

Amazon Linux 2はRHELベースですがNetworkManagerが使われておらず、nmcliコマンドが使えないので/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0ファイルに設定を無理やり追加します。

カーネルアップグレード

2023年1月現在、AWSでAmazon Linux 2のEC2を作成する際、Kernel 4.14とKernel 5.10が選択できますが、後述のダウンロードページからダウンロードできるイメージはKernel 4.14のイメージとなります。

Kernel 5.10のイメージはダウンロードできないようなので、kernel 4.14で起動した後、amazon-linux-extrasコマンドでkernel 5.10をインストールしたいと思います。

Python3インストール

Kernel 4.14版のAmazon Linux 2にはPythonの2系バージョンしかインストールされておらず、AnsibleでAmazon Linux 2の管理対象マシンに接続すると、Python3がインストールされていないため実行できないと言ったエラーが表示されます。

Kernel 5.10版のAmazon Linux 2の場合はPythonの2系バージョン、3系バージョンともにインストールされていますが、前述のようにKernel 4.14からamazon-linux-extrasでKernel 5.10をインストールした場合はPython3はインストールされません。

そのため、Python3のインストールとpython3に対するシンボリックリンクの作成を行います。

最終的なuser-data設定

上述した設定を盛り込んだ最終的なuser-dataの設定が以下となります。

user-data
#cloud-config
#vim:syntax=yaml
users:
# A user by the name `ec2-user` is created in the image by default.
  - default
ssh_authorized_keys:
- ssh-rsa AAAAB3NzaC1(以下略)==
chpasswd:
  list: |
    ec2-user:[コンソール接続用パスワード]
# In the above line, do not add any spaces after 'ec2-user:'.
runcmd:
  - egrep "^PEERDNS=" /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 > /dev/null 2>&1 || echo "PEERDNS=yes" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  - egrep "^DNS1=" /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 > /dev/null 2>&1 || echo "DNS1=8.8.8.8" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  - egrep "^DNS2=" /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 > /dev/null 2>&1 || echo "DNS2=8.8.4.4" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  - systemctl restart network
  - amazon-linux-extras install -y kernel-5.10
  - amazon-linux-extras install -y python3.8
  - cd /usr/bin
  - ls python3 > /dev/null 2>&1 || ln -s python3.8 python3
  - reboot

runcmdにより、上述した以下の操作を行うよう設定しています。

  • 行頭にPEERDNS=を含む行がなければPEERDNS=yesを追加
  • 行頭にDNS1=を含む行がなければDNS1=8.8.8.8を追加
  • 行頭にDNS2=を含む行がなければDNS2=8.8.4.4を追加
  • 次手順でリポジトリアクセスできるようにするためにネットワーク再起動
  • amazon-linux-extrasリポジトリからkernel-5.10をインストール
  • amazon-linux-extrasリポジトリからpython3.8をインストール
  • 次手順でpython3のシンボリックリンク作成を行うので/usr/bin/に移動
  • カレントディレクトリ（/usr/bin）にpython3が存在しなければpython3のシンボリックリンクを作成
  • 新しいカーネルで立ち上げるため再起動

また、コンソール接続を行わないのであればchpasswd以下の内容は消してしまっても良いですが、SSH接続できなかったときの確認用に設定しておいたほうが良いです。（そもそもテスト目的でガチガチにする必要も無いので）

seed.isoの作成

先程作成したmeta-data、user-dataを含んだISOファイルを作成します。

最終的にはVirtualBoxでISOイメージを指定して読み込ませるだけなので、名前は任意で問題ありませんが、AWSのドキュメントに沿って今回はseed.isoという名前で作成します。

ISOイメージの作成はmkisofsコマンド等でもできますが、AWSのドキュメントではgenisoimageというコマンドで行っているため、そちらで作成します。

もしコマンドがインストールされていなければパッケージインストーラでインストールしてください。

seed.isoの作成（Linux）
genisoimage -output seed.iso -volid cidata -joliet -rock user-data meta-data

Amazon Linux 2 VMイメージのダウンロード

Amazon Linux 2のVMイメージを以下のURLから取得します。

仮想化ソフトごとにディレクトリが分かれているので、今回の場合はvirtualboxディレクトリ配下のamzn2-virtualbox-2.0.YYYYMMDD.0-x86_64.xfs.gpt.vdiをダウンロードします。

尚、ここでダウンロードしたVMイメージがそのままローカル仮想マシンの仮想ディスクとして使われるため、cloud-initによる初期設定がうまく行かなかった場合に備えて、ダウンロード後、別名でバックアップしておくことをお勧めします。

VirtualBox仮想マシンの作成

準備したファイルを使って、LinuxのVirtualBoxでAmazon Linux 2の仮想マシンを作成していきます。

「新規」より任意の名前、マシンフォルダー、タイプ、バージョンを指定します。

タイプは「Linux」、バージョンは「Red Hat (64-bit)」を指定してください。

Monosnap_20230102_185120.png

ハードディスクは先程ダウンロードしたvdiファイルを指定する必要があるため、「すでにある仮想ハードディスクファイルを使用する」にチェックを入れ、右側のフォルダマークを選択します。

Monosnap_20230102_185237.png

以下のようにハードディスク選択画面が表示されるため、「追加」より先程ダウンロードしたイメージパスを選択すると先程の画面に戻るので「作成」を行います。

Monosnap_20230102_185403.png

作成された仮想マシンの「設定」より、「ストレージ」→「ストレージデバイス」→「コントローラー: IDE」の空ディスクから、ディスクマークを選択します。

Monosnap_20230102_185620.png

選択画面より、「仮想光学ディスクの選択/作成」を選択し、先程作成したseed.isoを選びます。

Monosnap_20230102_190015.png

また、ネットワーク設定もデフォルトだとNATとなっており、直接接続できないので、「ネットワーク」→「アダプター１」から割り当てを「ブリッジアダプター」にしておきます。

Monosnap_20230102_185750.png

これで設定が完了したので、起動してログイン画面が表示されれば成功です。

SSHでの接続確認

EC2への接続でも使用しているSSH鍵ファイル（PEMファイル）を使ってローカルのAmazon Linux 2へも接続できるか確認してみます。

初回接続時、フィンガープリントの登録が聞かれますが、yesで進みます。

ローカル仮想マシンへのSSH接続
ssh -l ec2-user -i [秘密鍵ファイル] [Amazon Linux 2のIPアドレス]

パスワードが聞かれず接続できれば成功です。

もしSSH接続できなかったりする場合はVirtualBoxのネットワーク設定やローカルのネットワーク設定を見直してみてください。

SSHのプロンプトは表示されるけど接続できない場合はuser-dataファイルを確認してみてください。

尚、仮想マシンを作り直す場合、vdiファイルも新しくする必要があるので、再度ダウンロードするか、予めコピーしておいたvdiファイルから戻して再度やり直してください。

VirtualBoxスナップショットの確認

作成した仮想マシンできちんとVirtualBoxのスナップショット機能が使えるか確認してみます。

一旦仮想マシンを電源オフして、「スナップショット」から「作成」で適当なスナップショット名でスナップショットを作成します。

Monosnap_20230102_193033.png

再度仮想マシンを起動させ、適当にファイルを作成した後、シャットダウンして、先程作成したスナップショット名を選択し、「復元」を行います。

Monosnap_20230102_193420.png

改めて仮想マシンを起動させ、先程作成したファイルが無ければスナップショット機能も無事使えることが確認できました。

おわりに

DNS周りの設定は大変でしたが、AWS公式のドキュメントも用意されているため、比較的簡単にローカル環境に仮想マシンを作成できたのではないかと思います。

AWS上の他サービスと連携が必要な場合は今回の手順だけではできませんが、AWS上で動かしているEC2と全く同じとはいかずとも、今回の構築によりEC2をローカルで実行できるようになったのは大きかったです。

AWS環境で作ったり壊したりするとお金がかかるので、私のようにEC2に対するAnsibleを作成しているような方はぜひともローカル環境にAmazon Linux 2の環境を作っておくと良いと思います。

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